JPS5816081B2 - 蒸気発生装置 - Google Patents

蒸気発生装置

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JPS5816081B2
JPS5816081B2 JP53047737A JP4773778A JPS5816081B2 JP S5816081 B2 JPS5816081 B2 JP S5816081B2 JP 53047737 A JP53047737 A JP 53047737A JP 4773778 A JP4773778 A JP 4773778A JP S5816081 B2 JPS5816081 B2 JP S5816081B2
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steam generator
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Hitachi Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/34Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being of extraction or non-condensing type; Use of steam for feed-water heating
    • F01K7/44Use of steam for feed-water heating and another purpose
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/02Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type
    • F01D11/04Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type using sealing fluid, e.g. steam
    • F01D11/06Control thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/021Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers with heating tubes in which flows a non-specified heating fluid

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  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は原子カプラント等における蒸気タービンの軸封
部へ非放射性のクリーン蒸気をシール蒸気として供給す
る蒸気発生装置に関する。
従来、原子カプラントにおける蒸気タービンの軸封部へ
非放射性蒸気をシール蒸気として供給する蒸気発生装置
は、米国特許第3604205号明細書に記載されてい
るように、胴体内に一定の水位に保たれた給水水面の下
方位置に胴体内への供給水として復水貯蔵タンクの復水
を導入していた。
また、胴体内に導入された給水を蒸気化する加熱蒸気は
胴体内の給水水面下に配置された加熱管に供給され、給
水と熱交換して該給水を蒸気化し、そしてこの蒸気を蒸
気タービンの軸封部にシール用蒸気として供給している
ものである。
このような蒸気発生装置によると、蒸気タービン起動時
の場合には蒸気タービン軸封部に供給されるシール用蒸
気量は今まで軸封部に供給されていなかったこともあっ
て一時的にその要求量が急増する。
このため該蒸気量の急増に見合って胴体内に供給される
給水量を急増するが、しかしこの給水は胴体内の給水水
面下より供給されていることから、一時的に供給量の増
大した低温の給水によって胴体内の給水温度が低下し、
発生蒸気の蒸発現象も低くなってシール蒸気として必要
な蒸気圧力及び蒸気温度が得られなくなると℃・う状態
になる。
いわゆる軸封部のシール蒸気の負荷変動により、一時的
に給水温度が下りすぎてシール蒸気の発生が少くなると
いう現象が生じ、蒸気タービンの軸封が一時的に用をな
さなくなるという可能性があった。
タービン負荷が増大すれば胴体内の給水を加熱する蒸気
も増大するが、給水の温度が下ると一時的に蒸気の発生
が速断えるという欠点があった。
本発明の目的は発生蒸気の要求量が変化して給水の供給
量が変動した場合にも、発生蒸気の圧力及び温度を常に
一定に保持可能にした蒸気発生装置を提供することにあ
る。
本発明の要旨とするところは高温の加熱流体を胴体内に
配設された加熱管に導入して同じく胴体内に供給される
給水と間接的に熱交換し該給水を蒸気化する蒸気発生装
置において、胴体内部に貯蔵された給水水面上方の胴体
部分に該給水を噴霧するスプレィ装置を設置し、このス
プレィ装置には供給される給水圧力に応じてその噴口面
積を変化させる手段を備えさせて、前記スプレィ装置か
ら噴霧される給水を発生蒸気により直接加熱するように
したことにある。
次に本発明の一実施例である蒸気発生器を第1図及び第
2図を用いて説明する。
原子カプラントに用いられる蒸気タービン20の軸封部
22ヘシール蒸気として非放射性蒸気を供給する蒸気発
生装置は、胴体2の内部に一定水位に保たれた給水の水
面11より上方に位置する胴体部分にスプレィバルブ1
2を設けて、復水タンク6から配管28を通じて供給さ
れる給水を該スプレィバルブ12から胴体内に散布して
導入している。
一方、該給水を蒸気化する加熱蒸気は、蒸気タービン2
0のタービン抽気を減圧して抽気配管21を通じて内部
に仕切板9を備えたヘッダー1に導き、胴体2の給水内
に配置されたU字形の加熱管3を流下する。
この加熱蒸気は加熱管3を流通する過程で胴体2内に貯
蔵されている給水と熱交換して該給水を蒸気化させるが
、加熱蒸気自身はドレンとなって一旦ドレンタンク10
に溜められた後に外部に排出される。
また、発生した蒸気は胴体2の給水量の上方の空間に設
けられた遠心式或は波板式の気水分離器4によって蒸気
中の水滴を除去された後に、蒸気発生装置の胴体2から
配管25を通じて導出され、グランド蒸気調整器23を
介して蒸気タービン20の軸封部22ヘゲランド蒸気配
管26を通じてシール蒸気として供給されるものである
また、蒸気タービンの軸封部22へのシール蒸気要求量
の急増、即ちシール蒸気の負荷変化の際には胴体内での
発生蒸気量も急増し、これに伴って胴体内の給水水位も
低下するので、胴体内に設置した水位計24により水位
の変化を検知し、この変化量に見合った量の給水を配管
28に設けた給水ポンプ7を駆動して給水の供給量を増
加させ、胴体内の給水水位を常に一定に保っている。
一方、給水を胴体内に散布するスプレィバルブ12は、
第2図に示すように円筒状の弁箱12aの内部に弁棒1
2bを配設し、該弁棒12bを移動可能に保持する支持
部材121712 Jを3分割された弁箱12aの上部
及び中央部に、支持部材12kを弁箱12aの下部にそ
れぞれ配置している。
つまり弁箱12aは長手方向に3分割されており、その
分割面が開口部12f、12gとなるものである。
そして弁棒12bの上端部と支持部材12iとの間にス
プリング12Cが、弁棒12bの下端部と支持部材12
にとの間にスプリング12dがそれぞれ設置されており
、弁箱12aの内部に供給される給水の圧力に応じてス
プリング12c、12dが応動して開口部12g、12
fを順次開口していくようになっている。
また、支持部材12jと12にとの間に位置する弁棒1
2bの部分にストッパー12hを設け、弁箱12a内に
供給される給水圧力に応じ弁棒12bが下降して開口し
た開口部12gから噴霧される給水量以上の給水が供給
された際に、弁棒12bと共に3分割された弁箱12a
の中央部並びに下端部をストッパー12hと支持部材1
2にとの係合によって下方に押し下げ、開口部12fを
開口して供給量の増加した給水を胴体内に膜状に噴霧す
るようになっている。
尚、ここでいう噴霧とは開口部から噴出される復水が該
開口部から離隔するにつれて霧状の水滴となる状態を表
わしている。
従ってスプレィバルブ12に供給される給水量が少ない
時、即ち蒸気タービン軸封部へのシール蒸気要求負荷量
が比較的少ない時には、弁箱12a内に供給された給水
圧力によってスプリング12cに抗して弁棒12bが下
降し、下側開口部12gから給水を膜状に胴体内に噴霧
することになる。
またスプレィバルブ12に供給される給水量が多くなる
と、弁箱12a内に供給された給水の圧力増大によって
スプリング12cに抗して弁棒12bが更に下降し、下
側開口部12gと共に上側開口部12fから給水を膜状
に胴体内に噴霧することになるものである。
この為に給水流量に応じたスプレィバルブ開度を常にと
れることになる。
そしてスプレィノズル12から噴霧されだ液膜状の給水
は胴体2内で発生した蒸気と良好に接触して胴体内圧力
の飽和温度近くまで加熱されることになるので、胴体内
に貯蔵されている給水の温度を大幅に低下させる恐れは
ない。
また、この噴霧された給水の加熱が更に充分に行なわせ
る様に、スプレィバルブ12の周囲に円筒状のバッフル
13を同心状に配置して噴霧された給水の落下に対して
発生蒸気が下方から上方に流れるようにして蒸気との接
触作用を持たせている。
更に、スプレィバルブ12の下側開口部12gおよび上
側開口部12fから噴出した給水がバッフル13に当り
、バッフル13に沿って集中的に落下しない様に、スプ
レィバルブ12からの距離にそれぞれ変化を与えた分散
板14を多数積スプレィバルブ12の周囲に設置し、こ
の分散板14によっても噴霧された給水を下方に落下さ
せ発生蒸気と接触させて良好な加熱効果が得られる様に
している。
また不凝縮ガスはガス出口座15から胴体外に排出され
るようになっている。
従って上記構造の蒸気発生装置であれば、蒸気タービン
起動時の如く蒸気タービンの軸封部へ供給されるシール
蒸気の要求量が急増し、それに伴って蒸気発生装置の胴
体内に供給される給水量が増加した場合でも、スプレィ
バルブから給水を膜状に噴霧して発生蒸気と直接接触さ
せ胴体内圧力の飽和温度近くまで加熱させていることか
ら胴体内の給水温度を低下させることがなく、従って給
水量の増大に伴って胴体内の給水温度が急激に低下する
ことはなくなり、発生蒸気量が急激に減少1することは
なし・。
尚、タービン負荷の増大により加熱管3へ供給される蒸
気量も増大するので発生蒸気量も多(なり、所望のシー
ル蒸気を得ることができる。
よって本発明の効果としては、給水の供給量が変動した
場合でもほぼ一定圧力及び温度の発生蒸気を常に得るこ
と力昂工能な蒸気発生装置を実施出来ることがあげられ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例である蒸気タービンの軸封部
へのシール蒸気を発生する蒸気発生装置の断面図、第2
図は図1に示した蒸気発生装置における復水供給装置の
詳細構造を示す部分断面図である。 2・・・・・・胴体、3・・−・・・加熱管、4・・・
・・・気水分離器、28・・・・・・配管、12・・・
・・・スプレィバルブ、12a・・・・・・弁箱、12
b・・・・・・弁棒、121,12j。 12k・・・・・・支持部材、12f、12g・・・・
・・開口部、12c、12d・・・・・・スプリング、
12h・・・・・・ストッパ、13・・・・・・バッフ
ル、14・・・・・・分散板。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 高温の加熱流体を導入する加熱管を胴体内に配設し
    、同じく胴体内に導入され内部に貯蔵された給水と該加
    熱管を介して間接的に熱交換し前記給水を蒸気化する蒸
    気発生装置において、胴体内部に貯蔵された給水水面の
    上方に位置する胴体部分に前記給水を噴霧するスプレィ
    装置を設置すると共に、このスプレィ装置はその噴口面
    積を給水圧力に応動して変化させる弾性体を備えた構成
    とし、該噴口から噴霧される給水を胴体内で発生した蒸
    気と直接接触させて熱交換させるようにしたことを特徴
    とする蒸気発生装置。 2 前記スプレィ装置は有底筒状体を軸方向に複数個に
    分割した少くとも2個の筒状体から構成され、且つこれ
    ら筒状体の相互の分割向が給水を噴霧する噴口を形成し
    ており、これら筒状体の内部には弾性体が配置され、前
    記筒状体は前記弾性体。 によって噴口を閉じる方向に偏寄されており、スプレィ
    装置に供給される給水圧力により噴口面積が変化するよ
    うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    蒸気発生装置。 3 前記スプレィ装置の周囲にバッフル壁部材を配設し
    たことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の蒸気発
    生装置。 4 前記スプレィ装置とバッフル壁部材との間に分散板
    を該スプレィ装置を取り巻くように複数個配置したこと
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の蒸気発生装置
    。 5 前記分散板をスプレィ装置からの距離を相違させて
    それぞれ配置したことを特徴とする特許請求の範囲第4
    項記載の蒸気発生装置。
JP53047737A 1978-04-24 1978-04-24 蒸気発生装置 Expired JPS5816081B2 (ja)

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JP53047737A JPS5816081B2 (ja) 1978-04-24 1978-04-24 蒸気発生装置
US06/031,297 US4272964A (en) 1978-04-24 1979-04-18 Steam generating apparatus
MX79100691U MX4379E (es) 1978-04-24 1979-04-23 Mejoras en aparato generador de vapor de agua

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JPS54140001A JPS54140001A (en) 1979-10-30
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US4272964A (en) 1981-06-16
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